A brief introduction to BNU-HESM1.0 and its earth surface temperature simulations

Integrated assessment models and coupled earth system models both have their limitations in understanding the interactions between human activity and the physical earth system. In this paper,a new human–earth system model,BNUHESM1.0,constructed by combining the economic and climate damage components of the Dynamic Integrated Model of Climate Change and Economy to the BNU-ESM model,is introduced. The ability of BNU-HESM1.0 in simulating the global CO2 concentration and surface temperature is also evaluated. We find that,compared to observation,BNU-HESM1.0underestimates the global CO2 concentration and its rising trend during 1965–2005,due to the uncertainty in the economic components. However,the surface temperature simulated by BNU-HESM1.0 is much closer to observation,resulting from the overestimates of surface temperature by the original BNU-ESM model. The uncertainty of BNU-ESM falls within the range of present earth system uncertainty,so it is the economic and climate damage component of BNU-HESM1.0 that needs to be improved through further study. However,the main purpose of this paper is to introduce a new approach to investigate the complex relationship between human activity and the earth system. It is hoped that it will inspire further ideas that prove valuable in guiding human activities appropriate for a sustainable future climate.     

气候变化对中国农业旱灾损失率的影响及其南北区域差异性

在全球变暖背景下,干旱灾害对中国农业生产的影响日益严重,然而由于旱灾损失的复杂性及其显著的区域差异,至今对中国农业旱灾损失规律及其影响机制的认识十分有限。文中利用1961年以来中国农业干旱灾害的灾情资料和常规气象资料,系统分析了近50年来中国农业干旱灾害不同受灾强度分布比率和综合损失率等指标的变化趋势及其在北方和南方的区域差异,研究了20世纪90年代的气温突变对农业旱灾损失率的影响特征,探讨了农业旱灾综合损失率对气温和降水等气候要素变化的依赖关系及其在气候空间的分布特征。结果发现,在气候变化背景下,近50年来中国农业旱灾综合损失率平均每10 a约增加0.5%,风险明显增大。而且,北方综合损失率每10 a约增加0.6%,高出南方1倍,风险增大的速度明显比南方快;北方农业旱灾几乎在很宽松的气温条件下就可以发生,而南方更多发生在气温较高的年份。并且,在气温突变后,变化趋势明显加剧,全中国综合损失率约增加了0.9%,风险明显增高;而且北方综合损失率的增值高达1.8%,是南方的4倍还多,气候突变对北方农业旱灾风险的影响明显比南方更凸出。综合损失率在北方对降水变化的响应要更敏感,而在南方对气温变化的响应更敏感。同时,关键影响期降水对综合损失率的影响比全年降水影响更显著;北方的关键影响期作用比南方更凸出。这些新的科学认识对中国农业旱灾防御具有重要意义。     

河北大茂山碘化银地面发生器增雪作业影响分析

利用常规气象资料、MICAPS资料和NECP/NCAR再分析资料,结合高斯模拟,分析了2012年11月10日唐县大茂山地基碘化银发生器增雪作业的作业条件。结果发现,此次天气背景为自西南向东北移动的冷涡云系,根据帕斯奎尔(Pasquill)稳定度分类法得出作业时间段大气处于中性层结状态;高斯模式模拟得出,有效的AgI浓度向上扩散范围高达3.0 km;作业点作业时段上空至3.2 km均处于上升气流区,计算出作业点发生器出口温度1.0℃。因冬季人工观测云底高度多为2.5~3.0 km,综合分析认为,该作业点的选址是合适的,此次作业条件较好,可以将催化剂输送到云中,起到催化作用。     

太行山对北京“7.21”特大暴雨的影响及水汽敏感性分析的数值研究

运用GRAPES_Meso模式对2012年7月21—22日发生在北京地区附近的特大暴雨过程进行数值模拟和地形、水汽的敏感性试验。地形敏感性试验发现,在这次特大暴雨过程中,由于太行山北端的阻挡作用,使得气流和水汽辐合、抬升,加强了对流过程;对流层低层山前东南风和西南风、北风的辐合带增大了气旋性涡度,使东移到北京的低涡稳定维持5 h左右,对降水有明显的增幅作用;而且地形起伏和地形海拔高度对降水都有明显增幅作用,地形起伏的增幅作用较地形高度的大。水汽敏感性试验发现在这次特大暴雨过程中,水汽条件较小的变化,会导致水汽输送的明显差异,从而导致降水量显著地改变。     

基于压缩感知的地基红外云图云状识别

为了对地基全天空红外测云仪获得的云图进行分类,该文从压缩感知理论出发,提出了一种利用云图灰度稀疏性进行云状识别的新方法。首先运用典型云图样本构造冗余字典,然后通过梯度投影 (GPSR) 算法和正交匹配 (OMP) 算法求取测试样本在冗余字典中的l1范式最优解,最后利用残差法和稀疏比例法对云状进行判别并输出。采用压缩感知理论进行云状识别,降低了对特征提取技术的要求,为云状的自动识别提供了新思路,对典型波状云、层状云、积状云、卷云和晴空的总体识别率分别达到75%,91%,70%,85%和93%,平均识别率为82.8%。     

一种电费管理系统的设计与实现

针对供电部门所辖范围内的用户,开发出一种能完成电费管理、信息管理等功能的综合管理系统.该电费管理系统采用B/S模式(浏览器/服务器模式),面向对象语言Java作为编程开发语言,动态网页采用JSP技术来制作,网络数据库则使用MySQL,同时采用JDBC接口连接MySQL数据库,Tomcat作为Web服务器,集成开发环境选择MyEclipse6.6.该系统可以较大地降低电力部门的管理成本,减轻供电系统日常管理的压力.     

“75·8”持续性强降水事件及其大尺度水汽输送特征

首先研究了河南"75·8"强降水事件的极端异常特征,然后从水汽通量的角度定性分析这次事件的水汽输送特征,最后采用了Hysplit模型定量分析了不同源地的水汽来源对河南"75·8"强降水的贡献率。研究表明,1975年8月5-8日在河南省发生的是一次大范围持续性极端降水过程,事件发生期间区域平均降水程度超过其气候平均值3倍标准差。强降水事件是在中高纬度环流异常和台风共同作用下发生的,贝加尔湖以东阻塞高压和副热带高压合并阻挡了7503号台风北上。定量计算结果进一步表明,河南"75·8"强降水的水汽来源与7503号台风具有十分密切的联系。     

渭南市大雾气候特征分析及影响对策

为了开拓气象服务领域的需要,利用渭南市各县1 961—2 0 0 3年43 a大雾资料,分析了渭南市大雾分布规律和特点,结果表明渭南市大雾主要集中在9—1 2月,以渭河沿线和大荔最多。年际变化从2 0世纪60年代到90年代,渭南市大雾除合阳、韩城略有下降外,其余县市都呈上升趋势,以大荔增幅最多。最后提出了针对性的对策措施     

An Emulation Research on the Radio Occultation Exploration of Martian Ionosphere

The technical system of the Sino-Russian joint satellite-to-satellite Mars ionosphere occultation is analyzed and introduced. The analogue computation of the observed values of the radio waves of the ionosphere occultation event is carried out by adopting the three-dimensional ray tracking method and the electron density profile inversion is conducted by means of the simulated occultation observational data, with the result showing that the emulation algorithm is reliable. By taking advantage of the emulation method the case computation and analysis of the inversion errors caused by the observational error of the occultation radio wave phase and the satellite orbital error are respectively carried out, and it is obtained from the result that the effect of the phase measuring error of the 5% circle on the result of the daytime ionosphere occultation exploration may be neglected, while the absolute error of the night electron density measurement is less than 4 × 108 m^?3, and the main effect of the satellite orbital error on the occultation leads to the lifting or falling of the ionospheric height. The result shows that the technical system of the Sino-Russian joint Mars ionosphere occultation exploration is advanced. It can be expected that the high accuracy electron density profile is obtained and the technical system can be applied to the exploration of the lunar ionospheric environment.     

中尺度模式和新一代天气雷达产品识别云降水方法

介绍一种结合中尺度模式产品和新一代天气雷达产品的云降水识别方法。首先利用中尺度模式(MM5)产品计算得到降水潜力区识别因子,分析降水潜力区。进一步结合新一代天气雷达产品,分析潜力区内云团的降水参数,确定有利于降水的云团。分析结果表明,潜力综合指标对未来可能出现的具有大量水资源的对流性系统具有指示意义,可以用于分析对流性系统的降水潜力;另一方面雷达降水等级是对实际对流云团水资源等级的划分。综合这两者进行降水潜力的分析判别,可以增强降水云的识别能力。